大量的研究表明，人們消耗的糖量與代謝綜合徵的發展密切相關，而代謝綜合徵會導致心血管疾病以及2型糖尿病。
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撰文 | Melody M. Bomgardner
翻譯 | 仇豔菲
審校 | 董子晨曦 石雲雷
十年前，內分泌學家Robert Lustig發佈的一段將近90分鐘的視頻,改變了數百萬人對日常飲食中糖的看法。在視頻中，Lustig為“過度攝入糖類會導致慢性代謝疾病”的觀點，提供了依據。目前，在糖類添加劑除了提高食物的卡路里沒有任何其他益處上，仍存在一些爭議。但大量的研究表明，人們消耗的糖量與代謝綜合徵的發展密切相關，而代謝綜合徵會導致心血管疾病以及2型糖尿病。
加工食物的含糖量變化
公共健康組織已經採取措施如推行相關法律與規定，降低高糖添加食品的生產。糖味汽水首先被列入整改目標。目前，全球已有14個國家對加糖汽水收稅。此外，一些國家的食品標籤政策要求在食品和飲料的包裝上添加含糖量。這也使得消費者開始極其關注工業生產食品的含糖量，以及幾乎所有在貨架上出售的商品。
為了避免食品標籤帶來的損失，食品公司開始儘量減少含糖量，並避免使用消費者不信任的合成甜味劑。他們轉而選擇了一系列對人體“友好”的甜味劑，這類甜味劑主要由採用生物技術生產配料的供應商提供。許多食物的標籤上將不再有白砂糖、糖漿或者天門冬氨酰苯丙氨酸甲酯，取而代之的是甜菊糖、赤蘚糖醇以及一種新型低卡路里糖——阿洛酮糖。
美國食品和藥品監督管理局（FDA）已要求所有食物標籤要聲明，每克產品中所含的糖類添加劑含量，以及每食用一份該產品攝入的糖分佔每天建議攝入量的百分比。一些產品使用的新標籤讓人十分震驚，例如，一瓶約591毫升的可口可樂中包含65克的糖類添加劑，等同於一天糖類攝入量的130%。按照FDA的建議：每日糖類攝入量不超過總卡路里的10%，也就是說一名成年男性（每天2000卡路里）日常飲食中最多隻應該攝入50克的糖。
食物和飲料種類以及顧客的偏好，決定了他們獲取糖類的途徑。即使是所謂的健康食品，如果在各種濃縮果汁和糖漿中添加糖類，也需要被所有的消費者看到。“我完全相信這些食品標籤會改變消費者的購買行為，”食品與飲料配料製造企業Ingredion 全球減糖平臺負責人Nate Yates說。他還表示那些忽視標籤的購物者或“無憂消費”群體，每年都在收縮。那些忠實顧客可能不會因為新的食品標籤而改變消費，但是消費者通過閱讀食物標籤調整購物的比例接近80%，且還在不斷上升。
替代糖類的甜味劑
事實上，大多數食物品牌多年來一直在滿足消費者對減少糖類添加劑的要求。2014年，美國食品藥品管理局就提出了新標籤的改革要求，這意味著一些公司為了避免生產的食品被稱為高糖食品，已花費大量時間改進了食品的含糖量並測試新配方。
市場調研表明，減少糖類添加劑最常見的方法是，使用零卡路里或者是低卡路里的甜味劑將部分糖替換掉。但是，一些消費者選擇食品的趨勢，打破了這種簡單的替代方式。例如，大多數的消費者表示會拒絕含有合成甜味劑以及人工香料的食品。他們更傾向於選擇一些成分列表短、含有簡單易懂的天然添加成分的食品。
雖然這對食品公司來說是艱難的處境，但卻為配料公司開闢了一片廣闊的競爭空間。這些公司不僅提供了新的減少含糖量的方法，與此同時，他們還能滿足了消費者們對口味、外觀以及價格的期望。“食品公司將能改變旗下大部分商品，而不僅僅只在一個特定的食品種類，”Yates說，“他們會根據食品的目標用戶選擇添加的糖量，但是我認為他們絕對都會試著去減少食物的含糖量百分比。”
食品製造商會與配料供應商共同制定策略並測試新的配方。如今，他們在這些方面的努力正在成倍地增加，因為減少含糖量的政策已經不僅限於飲料範疇，還包括烘焙食品、乳製品甚至是糖果種類。所有的公司正信心滿滿地朝著低糖產品的標準前進。
“一個更大的問題是對糖的妖魔化，”負責市場調研公司Innova Market Insights北美地區的Tom Vierhile說，“這種妖魔化還在一直持續，並且不會消失”。該公司的調查數據表明，當FDA宣佈變更食物標籤的政策時，所有新推出的食品和飲料中，有8%都聲明是少糖產品，相比於2014年上升了55%。在不加糖、低糖或者是無糖的新產品中，有23%屬於軟飲。體育營養類別物質中也出現了相似的比例，這表明生酮類食物（高脂肪、低碳水化合物和適當蛋白質的飲食）和其它飲食趨勢，正在滿足消費者減糖或無糖的需求。
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食品公司並不希望消費者們時刻關注他們的新配方。一方面，他們會不斷進行調整，所以並不確定到底能減少多少糖分。至少目前，這些食品公司還需要依賴於人工甜味劑。Yates稱，對降低含糖量的需求將會催生零卡路里或低卡路里甜味劑，包括合成代糖。例如，三氯蔗糖的甜度是糖的600倍，對於許多產品來說，這是一個物美廉價的解決方案。一些低價品牌的食物售價太低，以至於無法使用甜菊糖等昂貴的天然替代品，所以這些品牌也將繼續依賴這類代糖。
在減肥飲料和低卡路里酸奶中，阿斯巴甜和乙酰磺胺酸鉀是普遍的選擇。這兩種化合物組合，幫助英國製造商降低了小蘇打汽水中的糖分，避開了糖稅。儘管如此，大部分的品牌不希望在新產品中使用天（門）冬氨酰苯丙氨酸甲酯，因為許多消費者們會認為它是不安全的。
甜味劑的發展
在未來幾年，植物育種、酶技術以及生物工程技術的發展，或能使得甜菊糖等的生產取得重大突破，能應用於大型的飲料市場。直到最近，人們發現甜菊糖中主要的成分是甜葉菊甙A，它是甜葉菊植物葉片中含量最豐富的甜味分子。但是，這一成分具有一種苦澀的甘草回味，並且很難被覆蓋，這也限制了它作為天然甜味劑廣泛使用。
目前，甜菊糖專業公司PureCircle和SweeGen表示，他們能夠大量生產一種稀有的糖苷（甜葉菊甙M），這種糖苷的味道更像糖。PureCircle公司耗費了數年的時間培養和種植甜菊葉，以用來生產更多的甜葉菊甙M。前年，這家公司稱已經大幅度提高了這種名為“星葉”的專利甜葉菊品種的種植。
PureCircle公司也發現了，如何通過酶將甜葉菊甙A轉化為甜葉菊甙M。他們表示，這個過程一些類似於在甜葉菊植物中，所發生的一系列酶轉化反應，能使一部分的甜葉菊甙A轉換為甜菊糖苷。
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Ingredion主要的甜菊糖供應商SweeGen還表示，甜葉菊能通過自身的酶促反應，產生甜葉菊甙M和其他目標甜菊醇糖苷。他們從波士頓地區的生物技術公司Conagen那裡，獲得了使用工程酶菌株和放大技術的許可。
隨著，甜菊糖甜味劑逐漸被改善且變得更加便宜，更多的應用也相繼被開發出來。但是，類似於合成的高強度甜味劑，甜菊糖通常不能單獨取代糖類。相比於蔗糖，甜菊糖的甜味出現的晚，但還會在口中停留很長的一段時間。因此，一些食品企業會通過各種方法將一些甜味劑，混合成合適的甜度。
對混合甜味劑的需求也使得另一種甜味劑——赤蘚糖醇，在食品中的應用發生了改變，它和甜菊糖經常需要同時使用。赤蘚糖醇的甜度只有普通食糖的70%，但它彌補甜菊糖的缺陷：它能增加飲料濃厚的口感，消除了甜菊糖苦澀的味道，並且改善甜菊糖的甜味時效問題。
不僅如此，這兩種甜味劑混合在一起的時候比單獨使用更甜。甜菊糖比食糖更甜，但是在飲料中只使用甜菊糖的話，它的甜度很有限。Cavallini說，“將甜菊糖與赤蘚糖醇混合在一起，我們能夠獲得更多的甜味，也能更好地減少用糖量。”Schultz表示，最合適的甜味劑就是能夠替代原來50%或者更多的糖類，並且在口味上沒有明顯的改變。如果在測試配方時，消費者沒有注意到口味變化時，他們就會進行下一步，即替換75%或者甚至是100%的糖類。
甜菊糖正在開始從飲料擴展到烘烤食品、奶製品以及冷凍甜點產品中，更多的挑戰正在等待著它。在這些食物當中，所使用的糖類量遠比所嚐到的甜味更多。例如，在冰激凌中，食糖能增大冰激凌的體積，並能通過降低冰點最大化地減少冰晶體的形成，並使冰激凌呈現出絲滑的口感。
“從許多方面來看，使用甜味劑取代糖類的甜味，或許是最容易克服的一個阻礙，”Cargill高級乳製品技術服務專家Christine Addington說。使用甜菊糖作為製作配方的冰激凌，必須既絲滑又可凝固，而不只是一坨冰塊。因此，食品公司在冰淇淋中會混合使用甜菊糖和赤蘚糖醇，但他們還會使用一種早期食品配料——菊苣根纖維，來增加冰激凌的體積。Addington表示，即便如此，冰激凌製造商也需要調整穩定劑以及乳化劑的量，以避免水從冰激凌中流出來。
天然甜味劑
一些麵包師和冰激凌製造商堅持要使用一種新的天然甜味劑，這種甜味劑不僅能夠保證所需的甜度，以及產生比平常食用的糖更少的健康問題，此外還不會對配方產生任何影響。這種糖就叫阿洛酮糖，通常存在於無花果以及葡萄乾中。這種糖在市場中的出現是，就已經存在於多個專利中，讓人聯想起當年的甜菊糖創新熱潮。
“1940年，科學家首次在小麥植株的葉子中發現了阿洛酮糖，之後又在水果中發現了它的存在，”Tate & Lyle甜味劑創新平臺的副總裁Abigail Storms說。阿洛酮糖也被稱為D-阿洛酮糖，它能夠吸引研究者們的目光的原因在於：作為一種天然單糖，每克只含0.4卡路里，僅為其他糖類卡路里量的十分之一。
和甜菊糖一樣，科學家通過多種創新技術，才發現如何量產原本只在植物中少量存在的阿洛酮糖。15年前，日本松下化工的稀有糖研究專家與香川大學的研究者們，就開始研究如何利用酶轉換技術將果糖轉換為阿洛酮糖。他們研發了一種基於d-阿洛酮糖3-異構酶的酶處理技術，這個酶基因是從一株土壤來源的球形節桿菌（Arthrobacter globiformis）的基因中提取出來的。Ingredion公司已經和松下化工合作，利用一種產於墨西哥的植物中生產阿洛酮糖。其他一些公司還通過酶處理技術，從玉米澱粉衍生的果糖中獲取低卡路里的阿洛酮糖。
阿洛酮糖通常都被FDA認為是安全的代糖，雖然它還沒有被歐盟國所批准。Storms表示，“臨床試驗表明，阿洛酮糖是會被人體所吸收的，但不會被代謝，所以它所產生的熱量可以忽略不計，並且不會對血糖產生任何的影響，也不會導致蛀牙。”Storms還表示，雖然阿洛酮糖是新研發出來的，但成本卻與赤蘚糖醇不相上下。它還具有一個很大優點就是，嚐起來就像食用糖一樣。此外，它的晶體結構以及具有和食用糖一樣在美拉德反應中變為棕色的能力，使其可以運用於生存複雜的高糖產品如巧克力和焦糖。
Storms指出，“現在，消費者們對食物中的卡路里以及糖分，會產生相同的關注度。因為全世界有相當大比例的一群人都有糖尿病或者是前期糖尿病。公共健康專家希望食品公司重新制定它們的產品，以造福具有健康意識以及隨性消費的購物者們。雖然，去除食品中的食用糖是一件棘手的事情，但多虧了哪些在甜味劑創新項目上的投資，使得這些過程變得更容易了一些。
